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Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume |
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F: Können Sie mir erklären, weshalb aus einer wässrigen Lösung Glucose
als reine alpha-D-Glucose auskristallisiert, aus Pyridin jedoch die reine ß-D-Glucose?
A: Das Thema wurde zur Zeit meines Biochemiestudiums heiß diskutiert.
Dem Vernehmen nach hat sich an dem Ergebnis nichts geändert.
Zur Vereinfachung gehen wir von a-Glucose aus. Die kristallisiert nur aus
Wasser/Ethanol-Mischungen rein aus.
Wenn wir a-Glucose in eine rein wässrige Lösung geben, öffnet sich der
Halbacetalring; aus der offenen Form bildet sich unter Rückschluss des Rings das Mutarotationsgleichgewicht aus.
Deshalb kristallisiert aus reinem Wasser stets eine Mischung von a- und
b-Gluc. Da sich aber das Mutarotations-Gleichgewicht sehr langsam einstellt, wird
beim Auskristallisieren aus Wasser fälschlich von reiner a-Gluc gesprochen.
Das Gleichgewicht stellt sich jedoch wesentlich rascher, ja fast augenblicklich ein, wenn man eine
schwach alkalische Lösung vorgibt, z. B. eine NaHCO3-Lösung. Halbacetale sind bekanntlich gegen
die Einwirkung von Basen empfindlich. (Vollacetale sind empfindlich gegen Säuren.)
Eine das Mutarotations-Gleichgewicht besonders beschleunigende Base ist Pyridin, das zusätzlich noch
sterische Einflüsse auf das Glucosemolekül ausübt. Die Effekte beruhen auf einer H-Brücke zwischen dem
Stickstoffatom des Pyridins und der Halbacetal-OH-Gruppe.
492
F: Könnten Sie uns einen Tipp geben, wie man aus einer Zuckerlösung
Kandiszuckerkristalle züchten kann. Wir haben schon etwas versucht, aber es hat nicht geklappt.
A: Große Zuckerkristalle (Kluntjes, Kandis) züchtet man, indem
man kleine Kristalle mit Aerosol aus Zuckerlösung besprüht. Dazu legt man sie entweder auf ein Fließband
oder hängt sie an Fäden auf. Für Laien ist das kaum nachzuvollziehen. Aus einer Lösung heraus bekommt man
nur kleine Kristalle.
493
F: Leider konnte ich auf ihrer sehr informativen seite nichts über
die zink luft zelle finden, sondern nur infos zum daniell element: deshalb wolte ich fragen, ob sie mir
ein paar informationen über die funktionsweise der zink luft zelle zukommen lassen könnten.
oder wenigstens ein literatur hinweis..
A: Gehen Sie in unsere servereigene Suchmaschine und geben Sie
"Zink-Luft-Element" ein. Bei den Eingaben in die Suchmaschinen muss man ein bisschen flexibel sein...
494
F: Hilft es tatsächlich, dass wenn man Wasser, welches man zum
Gießen verwenden möchte, vorher abkocht, damit der Kalk verdunstet? Kann Kalk überhaupt verdunsten, oder
lagert er sich einfach nur am Topfboden/Wasserkocher ab?
A: Kalk kann nicht verdunsten. Er lagert sich am Boden ab.
Einfaches Abkochen hilft nicht. Man stellt sich nämlich beim Abkochen leider eine gesättigte Lösung
von Kalk in Wasser her, das heißt also, eine Lösung mit maximaler Konzentration. Die ist dann besonders
Calcium-haltig und hart. Denn beim Abkochen im offenen Gefäß verdampft ja Wasser. Anders wäre es, wenn
man das Wasser durch Kondensieren am Verdampfen hindert (wir nennen das "am Rückfluß kochen"). Besser
ist es aber, wenn man das Wasser mit Soda oder Natron abkocht, dann nimmt die Wasserhärte tatsächlich
ab. Statt der Calcium- und Magnesium-Ionen hat man dann allerdings mehr Natrium-Ionen im Wasser.
(Hierzu haben wir in unserer Webseitengruppe "Wasserhärte" Versuchsanleitungen.)
Ich persönlich gieße und sprühe empfindliche Blumen mit destilliertem/entmineralisiertem Wasser.
Auch das sehr weiche Mineralwasser "Volvic" ist zumindest auch zum Gießen geeignet - nicht aber für
Bügeleisen!
495
F: Wir haben in einem Grundlagenpraktikum der organischen Chemie Würfelzucker
mit Schwefelsäure beträufelt. Um wie gefordert ein Protokoll dazu anfertigen zu können muss ich allerdings
erst herausfinden: Um welche Reaktion handelt es sich dabei, wie kann man die Substanzen der Zwischenschritte
benennen? (Der Zucker verfärbte sich erst karamelfarben, später dunkelbraun und schlussendlich schwarz)
A: Aus den Kohlenhydraten wird Wasser abgespalten; formal gilt für Glucose:
C6H12O6 > 6 C + 6 H2O
Es bilden sich in exothermer Reaktion -> Schwefelsäurehydrate.
Man kann natürlich alles mögliche weiter sagen: Zum Beispiel katalysiert H2SO4 die
Spaltung in Saccharose in Glucose und Fructose, die dann weiter reagieren.
Außerdem kann die Schwefelsäure reduziert werden; es riecht nämlich deutlich nach SO2. Also
laufen auch Redox-Prozesse ab.
Der Ansatz riecht zwischenzeitlich auch nach Karamel. Dahinter steckt die Substanz -> Maltol, ein
cyclischer ungesättigter Ether.